高二上学期1月期末考试物理试卷

2023-2024年度（上）期末考试

高二物理试卷

一、选择题（每题4分，共28分）

1． 关于电场、电场线和等势面，下列说法正确的是（ ）

A．电场和电场线都是客观存在的

B．没有画电场线的地方不存在电场

C．电场线的方向从低电势等势面指向高电势等势面

D．电场线越密，电场强度越大

2．下列各量中，与检验电荷无关的物理量是（ ）

A．电场力F B．电场强度E

C．电势能Ep D．电场力做的功W

3．a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点。电场线与矩形所在的平面平行。已知a点的电势是20V，b点的电势是24V，d点的电势是4V，如图。由此可知，c点的电势为（ ）

A．4V B．8V C．12V D．24V

4．关于电容器的电容C、电压U和所带电荷量Q之间的关系．以下说法正确的是（ ）

A．C由U确定 B．C由Q确定

C．C一定时，Q与U成正比 D．C一定时，Q与U成反比

5．图中虚线所示为某静电场的等势面，相邻等势面间的电势差都相等；实线为一试探电荷仅在电场力作用下的运动轨迹。该试探电荷在M、N两点受到的电场力大小分别为𝐹𝑀和𝐹𝑁，相应的电势能分别为𝐸𝑃𝑀和𝐸𝑃𝑁，则（ ）

A．𝐹𝑀<𝐹𝑁，𝐸𝑃𝑀>𝐸𝑃𝑁 B．𝐹𝑀>𝐹𝑁，𝐸𝑃𝑀>𝐸𝑃𝑁

C．𝐹𝑀<𝐹𝑁，𝐸𝑃𝑀<𝐸𝑃𝑁 D．𝐹𝑀>𝐹𝑁，𝐸𝑃𝑀<𝐸𝑃𝑁

6．在如图所示的电路中，输入电压U恒为8V，灯泡L标有“3V，6W”字样，电动机线圈的电阻RM=1Ω. 若灯泡恰能正常发光，下列说法正确的是（ ）

A．电动机两端的电压是2V B．通过电动机的电流是5A

C．电动机的效率是60% D．整个电路消耗的电功率是10W

7．下列四幅图所描述的情境，能够产生感应电流的是（ ）

A．甲图中，线圈与条形磁铁中心轴线在同一平面内且远离磁铁

B．乙图中，线圈在匀强磁场中垂直于磁场方向运动

C．丙图中，条形磁铁快速穿过有缺口的线圈

D．丁图中，线圈在通电直导线下方以虚线为轴转动

二、多项选择题（每题6分，共18分）

8．某静电场的电场线如图中实线所示，一带负电粒子仅受电场力作用在电场中运动，虚线MN为其运动轨迹，以下说法中正确的有（ ）

A．M点场强大于N点场强 B．M点场强小于N点场强

C．M点电势高于N点电势 D．M点电势低于N点电势

9．如图所示，S闭合后，两个灯泡均发光，过一段时间后两灯突然都熄灭，电流表的示数为零。用电压表测L2两端电压，电压表示数近似等于电源电压，该电路的故障可能是（ ）

A．电流表坏了或未接好 B．L1的灯丝被烧断或没接好

C．L1和L2的灯丝都被烧断 D．L2的灯丝被烧断或没接好

10．在物理学中，常用物理量之比表示研究对象的某种性质，从而定义新物理量的方法叫比值定义法。在用𝐹𝐼𝐿比值定义磁感应强度B时，下列理解正确的是（ ）

A．这一比值不描述电流元的性质，也不描述磁场的性质

B．被定义的B跟定义式中的物理量描述的是同一研究对象

C．在定义B的同时，也就确定了B与F，以及IL单位间的关系 D．在定义B的同时，也包含了利用相同电流元“比较”受安培力大小的思维方法

三、试验题（11题10分，12题6分）

11．在“测量金属丝的电阻率”的实验中，某实验小组的同学测量一段阻值约为6𝛺、粗细均匀金属丝的电阻率。该同学采用图3所示的电路图，用伏安法测金属丝的电阻R，现有电源（电源两端电压保持3V不变），开关导线若干，以及下列器材：

A. 电压表𝑉1（量程0~3V，内阻约3𝑘𝛺） B. 电压表𝑉2（量程0~15V，内阻约15𝑘𝛺）

C. 电流表𝐴1（量程0~3A，内阻约0.025𝛺）D. 电流表𝐴2（量程0~0.6A，内阻约0.125𝛺）

E. 滑动变阻器R（0~5𝛺，3A）

（1）如图1所示，用螺旋测微器测量金属丝的直径d。先将金属丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋动

（填“A”、“B”或“C”），直到听见“喀喀”的声音为止。测量读数如图2所示，则𝑑= mm；

（2）为减小测量误差，在实验中，电压表应选用 ，电流表应选用 。（均选填各器材前的字母）

（3）图4是测量R的实验器材实物图，图中已连接了部分导线。请根据图3的电路图，补充完成图4中实物间的连线 。

（4）测量出金属丝直径为d、长度为L，电压表示数为U，电流表示数为I，则该金属丝电阻率测量值的表达式𝜌= 。

12．测电阻R大小。

（1）同学们首先用欧姆表 × 1档位大致测出电阻阻值大小，如图，则电阻大小读数为

Ω。

同学们继续使用学生电源（4V）组装下图电路进行实验，其中电表可以从如下进行选择：（括号中为电表量程及内阻）

A．电压表V1（0—15V，15kΩ） B．电压表V2（0—3V，3kΩ）

C．电流表A1（0—3A） D．电流表A2（0—0.6A）

作者的备注：原卷画出了实物图，这里还原出的是电路图。

（2） 应选择电压表 ，电流表 。（填器材前字母）

（3）下列哪些说法是正确的？____

A．电压表分流属于系统误差

B．实验开始前滑动变阻器滑片应该调到b端

C．如图所示的电路，可以通过调节滑片使电压表示数为0

D．多组实验可以减小系统误差

四、计算题（13题10分，14题14分，15题14分）

13．如图所示，某匀强电场的电场强度𝐸=2.0×104𝑁/𝐶，A、B为同一条电场线上的两点。

（1）现将电荷量𝑞=−2.0×10−8𝐶的检验电荷放在电场中的A点，求该检验电荷在A点所受静电力F；

（2）若A、B两点相距𝑑=0.10𝑚，求B、A两点间的电势差𝑈𝐵𝐴。

14．如图所示，电阻R3=4Ω，电表为理想表。开始时R1、R2、R3中都有电流通过，电压表示数为2V，电流表示数为0.75A。后来三个电阻中有一个发生断路，使电压表示数变为3.2V，电流表示数变为0.8A。

（1）哪个电阻断路？

（2）求电阻R1、R2的阻值各为多少？

（3）电源电动势和内阻各为多少？

15．如图所示，带有小孔的平行极板A、B间存在匀强电场，电场强度为E0，极板间距离为L。其右侧有与A、B垂直的平行极板C、D，极板长度为L，C、D板间加恒定的电压。现有一质量为m、带电荷量为e的电子（重力不计），从A板处由静止释放，经电场加速后通过B板的小孔飞出；经过C、D板间的电场偏转后从电场的右侧边界M点飞出电场区域，速度方向与边界夹角为60°，求：

（1）电子在A、B间的运动时间；

（2）C、D间匀强电场的电场强度。

高二物理答案

1．【答案】D

【知识点】电场及电场力；电场线

2．【答案】B

【知识点】电势差、电势、电势能；电场及电场力；电场力做功

3．【答案】B

【知识点】匀强电场电势差与场强的关系

4．【答案】C

【知识点】电容器及其应用

5．【答案】C

【知识点】电势能与电场力做功的关系；等势面；带电粒子在电场中的偏转

6．【答案】C

【知识点】焦耳定律；电功率和电功；闭合电路的欧姆定律

7．【答案】D

【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件

8．【答案】B,C

【知识点】电场强度和电场线；电势差、电势、电势能；电场力做功

9．【答案】D

【知识点】电路故障分析

10．【答案】C,D

【知识点】磁感应强度；安培力

11．【答案】（1）C；1.498

（2）A；D

（3）

（4）𝑈𝜋𝑑24𝐼𝐿

【知识点】导体电阻率的测量

12．【答案】（1）7

（2）B；D

（3）A；C

【知识点】实验基础知识与实验误差；电压表、电流表欧姆表等电表的读数；伏安法测电阻

13．【答案】（1）解：电场力为 𝐹=𝐸𝑞=4.0×10−4𝑁

与电场强度方向相反 （2）解：B、A两点间的电势差为 𝑈𝐵𝐴=−𝐸𝑑=−2.0×104×0.10𝑉=−2.0×103𝑉

【知识点】匀强电场电势差与场强的关系；电场及电场力

14．【答案】（1）解：因为三个电阻中有一个发生断路，使电压表示数变为3.2 V，电流表示数变为0.8 A。电压表仍有读数，仍有电流通过电压表，能形成回路，所以R3不能断路，电流表也有读数，所在支路也能形成回路，R2也没有断路，所以发生断路的是R1。

（2）解：发生断路后，电压表测的是R2两端电压，根据欧姆定律𝑅2=𝑈2𝐼2=3.20.8=4𝛺

发生断路前路端电压𝑈=𝐼1𝑅2=0.75×4𝑉=3𝑉

所以𝑅1=𝑈1𝑈−𝑈1𝑅3=23−24𝛺=8𝛺

（3）解：根据闭合电路的欧姆定律发生断路前𝐸=𝑈+(𝐼1+𝑈−𝑈1𝑅3)𝑟

发生断路后𝐸=𝑈2+𝐼2𝑟

两方程联立解得E=4V，r=1Ω

【知识点】电路故障分析；闭合电路的欧姆定律；欧姆定律的内容、表达式及简单应用

15．【答案】（1）解：电子在A、B间做匀加速直线运动，设电子在A、B间的运动时间为t，则

𝐿=12𝑎𝑡2

𝑎=𝑒𝐸0𝑚

所以𝑡=√2𝑚𝐿𝑒𝐸0

（2）解：设电子从B板的小孔飞出时的速度为v0，则由动能定理得𝑒𝐸0𝐿=12𝑚𝑣02

电子从平行极板C、D间射出时沿电场方向的速度为𝑣𝑦=𝑣0𝑡𝑎𝑛30°

根据速度时间关系𝑣𝑦=𝑒𝐸𝑚⋅𝐿𝑣0

所以C、D间匀强电场的电场强度为𝐸=2√33𝐸0

【知识点】带电粒子在电场中的加速；带电粒子在电场中的偏转